| 研究課題/領域番号 |
19H02490
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| 研究種目 |
基盤研究(B)
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| 配分区分 | 補助金 |
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| 応募区分 | 一般 |
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| 審査区分 |
小区分26060:金属生産および資源生産関連
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| 研究機関 | 京都大学 |
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研究代表者 |
北田 敦 京都大学, 工学研究科, 助教 (30636254)
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| 研究分担者 |
邑瀬 邦明 京都大学, 工学研究科, 教授 (30283633)
深見 一弘 京都大学, 工学研究科, 准教授 (60452322)
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| 研究期間 (年度) |
2019-04-01 – 2022-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2021年度)
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| 配分額 *注記 |
17,550千円 (直接経費: 13,500千円、間接経費: 4,050千円)
2021年度: 4,550千円 (直接経費: 3,500千円、間接経費: 1,050千円)
2020年度: 4,550千円 (直接経費: 3,500千円、間接経費: 1,050千円)
2019年度: 8,450千円 (直接経費: 6,500千円、間接経費: 1,950千円)
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| キーワード | 室温金属電析 / 金属電析 / グライム / 濃厚電解液 / めっき / イオン伝導 / グライム系Al電析 / 電析 / アルミニウム / イオン液体 / 濃厚電解質溶液 / アルミニウム電析 / ナノチューブ / クラウンエーテル / ヒドロニウム / hydrate melt / 塩化カルシウム / 非水系 / 室温 |
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| 研究開始時の研究の概要 |
電析技術は、金属製錬、表面処理、電池負極に応用できる要素技術である。アルミニウム（Al）電析の研究では、実プロセスに求められる「安価・安全・室温」の３つを同時にクリアする電解液がなかった。最近申請者は、グライム類という溶媒を見出し、低価格で安全な室温Al電析を世界で初めて報告した。
本研究課題では、電解液中の化学種と電析挙動の相関について解明する。得られた知見を、生産性や安全性を兼ね備えたグライム系室温Al電析浴設計へとフィードバックする。
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| 研究成果の概要 |
当初の計画どおり、グライム系室温アルミニウム電析についての安全性向上、合金電析の検討、平滑電析について一定の成果を得た。当初計画以上の進展として、難めっき材であるマグネシウム合金への室温アルミニウムめっきの検討や、他の金属電析浴（①濃厚水溶液から金属電析：結晶性の高い硬質３価クロムめっきや、鉛電析の実現。②４種添加剤の協働効果によるグライム系平滑リチウム電析。）あるいは新規電解液の輸送特性解明（(A)ヒドロニウムイオンやアンモニウムイオンを用いるプロトン性溶媒和イオン液体の異常プロトン伝導。(B)リチウム塩が等モル組成以上のグライム系電解液における輸率改善。）へと展開した。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
金属アルミニウムは通常ホール・エルー法と呼ばれるプロセスで、1000℃の高温で生産されるが、本研究は金属アルミニウム生産プロセスを室温で行おうというものである。またアルミニウムを電析できる電解質は極めて限られており、その理由として錯体構造が重要であることがわかった。グライム類を用いる電析手法を難めっき材に適用しただけでなく、平滑電析の機構についても一定の理解を得ることができた。
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